臭氧水對冰鮮乳鴿的保鮮作用研究

梁詩惠 馮鈺敏 陳海光* 劉巧瑜 吳俊師 李玉坤

1.仲愷農業工程學院輕工食品學院 廣東廣州 510225 2.現代農業工程創新研究院 廣東廣州 510225

臭氧是一種強氧化劑，具有極強的殺菌作用，在殺菌消毒、除臭凈化、防霉保鮮等領域具有一定優勢，殺菌處理后不會在食品表面產生殘留污染[1～3]，是一種安全可靠的冷殺菌技術[4]，在食品加工行業中的應用日趨廣泛[5,6]。起初，臭氧應用于工業殺菌消毒，后陸續應用于食品領域，如果蔬保鮮[7,8]、飲用水殺菌[9,10]、延長肉制品的貨架期[11～13]等。應用臭氧對盛裝容器、管路、設備和車間環境進行臭氧消毒，是防止食品加工設備污染的有效措施之一[14]。

鴿子具有極高的營養價值，在粵港澳地區有廣闊的市場，但活禽長途跨地區運輸不現實，冰鮮鴿應運而生[15,16]。臭氧具有極強的殺菌作用，可以減少冰鮮肉的原始菌數，抑制菌落生長速度，延長冰鮮肉的貯藏期，但是國內尚未對臭氧應用于冰鮮鴿肉的品質變化和保鮮效果進行系統研究。

本文利用臭氧水對新鮮乳鴿進行處理，探究其滅菌保鮮作用，以期為臭氧水在冰鮮乳鴿的保鮮應用中提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

新鮮乳鴿，廣州市良田鴿業有限公司；

營養瓊脂培養基，廣東環凱微生物科技有限公司；

氯化鈉、氯化鉀、乙醇、硫酸銨、無水醋酸鈉、冰醋酸、乙酰丙酮、甲醛，均為國藥集團化學試劑有限公司；

電解式高濃度臭氧機GCQJ-1-3，威蒙科技；

臭氧氣液混配機HPSJ-25，威蒙科技；

手提式壓力蒸汽滅菌鍋DSX-280，浙江星星家電股份有限公司；

電熱恒溫鼓風干燥箱DHS-9240A，上海培因實驗儀器有限公司；

智能編程生化培養箱PYX-280S-A，韶關科力實驗儀器有限公司；

潔凈工作臺SW-CJ-IFD，蘇州安泰空氣技術有限公司。

1.2 冰鮮乳鴿的制備

1.2.1 冰鮮乳鴿的工藝流程

分別加入臭氧水、超純水

↓

前處理→新鮮乳鴿浸泡10min→2℃冷凍保藏→取樣測定。

1.2.2 樣品處理

利用臭氧發生機制備濃度為10、14、18、22、24mg/L臭氧水，將新鮮乳鴿分為3組，臭氧水處理組(A組)內樣品分別用濃度為10、14、18、22mg/L的臭氧水(流動狀態)浸泡10min，空白組(B組)樣品使用超純水浸泡10min；瀝干后使用普通保鮮袋密封，在2℃條件下保藏。在貯藏過程中定期取樣測定菌落總數、揮發性鹽基氮(TVB-N)、pH值及感官評價。取樣所用的加工器具如刀具、砧板、剪刀、絞肉機等都經過了臭氧水滅菌處理。

1.3 樣品測定方法

1.3.1 菌落總數的測定

菌落總數按照GB/T 4789.2-2016標準測定[17]。

1.3.2 揮發性鹽基氮(TVB-N)的測定

采用中性甲醛滴定法測定，取3次平行測定的算術平均值[18]。

1.3.3 pH值的測定

按照GB5009.237-2016標準測定，取3次平行測定的算術平均值[19]。

1.4 感官評定方法

由經過食品感官評定訓練的10人(女性5人、男性5人，年齡20～35歲)按表1，分別對冰鮮乳鴿的眼球狀態、肌肉色澤、氣味、組織狀態和表面粘性五方面性狀進行評分[20，21]。冰鮮乳鴿感官評價標準見表1。

表1 冰鮮乳鴿感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of chilled young pigeons

1.5 數據處理方法

用Origin(pro)8.0進行數據處理，數據以重復3次測量的平均值±標準差(SD)表示。

2 結果與分析

2.1 臭氧水處理對加工器具的滅菌效果

在取樣的過程中，樣品會受到用具、環境的細菌污染，對實驗結果產生影響。因此，在取樣之前，先用臭氧水對工具進行消毒，減少加工器具對樣品的污染，減少外部因素對實驗結果的影響。本實驗將分別使用超純水、濃度為10、14、18、22、24mg/L的臭氧水對刀具、砧板、剪刀、絞肉機進行處理，沖洗時間分別為10、30、60、90s，然后取樣測定菌落總數，結果如圖1所示。

圖1 不同濃度臭氧水在不同時間內的滅菌效果Fig. 1 Sterilization effect of different concentration ozone water in different time

處理時間越長，滅菌效果越明顯；臭氧濃度越高，殺菌效果越好。當處理時間為30s，臭氧水濃度≥22mg/L時，所有加工器具菌落總數均為零。當處理時間≥60s，所有濃度的臭氧水均可達到100%滅菌效果。為節約能耗、提高工作效率、減少成本，在食品企業生產中，消毒刀具和剪刀時可選擇14mg/L的臭氧濃度處理30s；可能是因為砧板和絞肉機由于縫隙較多，清潔難度比刀具和剪刀大，因此在清洗過程中可以選擇10mg/L的臭氧水濃度處理60s。

2.2 不同濃度的臭氧水對冰鮮乳鴿保鮮效果

2.2.1 臭氧水處理對冰鮮鴿肉菌落總數的影響

低溫的條件雖然可以抑制大部分微生物的生長繁殖，但部分嗜冷菌不受低溫限制，因此隨著貯藏時間的延長，冰鮮鴿肉的菌落總數也會快速增長，菌落總數是判斷冷鮮肉腐敗程度的最為常用的指標之一，104CFU/g<菌落總數≤106CFU/g為二級鮮肉，菌落總數>106CFU/g的則為變質肉，乳鴿冰鮮貯藏過程中的菌落總數見圖2。

圖2 乳鴿冰鮮貯藏過程中的菌落總數Fig. 2 Total number of colonies of young pigeons during chilled storage

由圖2可知，5個處理組的菌落總數變化趨勢相似。冷藏3、5d，空白組和臭氧水處理組均為二級鮮肉；冷藏7d，空白組的冰鮮鴿肉菌落總數接近106CFU/g，鴿肉變質，臭氧水處理組的菌落總數均<106CFU/g，為二級鮮肉；冷藏9d，使用臭氧水濃度≥18mg/L處理的鴿肉仍保持二級鮮肉標準，其余樣組別菌落總數超標，為變質肉。這是由于鴿子在冷藏過程中營養物質被逐漸分解為微生物生長所需的小分子物質，微生物不斷繁殖，最終導致鴿子腐敗。乳鴿在貯藏期間，臭氧水處理組的菌落總數低于空白組，空白組與≥14mg/L臭氧水處理組的菌落總數相比，空白組多了一個數量級別，說明臭氧水就可以降低鴿肉貯藏中的菌落總數，具有明顯的殺菌抑菌作用。再結合鮮肉標準的限定，說明臭氧水可以延長鴿子的保鮮期。

2.2.2 臭氧處理對冰鮮鴿肉揮發性鹽基氮含量的影響

由于TVB-N值與鮮度具有很高的相關性，TVB-N值被認為判斷肉類腐敗程度的重要指標之一。是TVB-N值≤15mg/100g的肉類為一級鮮肉，≤20mg/100g的則為二級鮮肉，變質肉則是>25mg/100g。乳鴿按不同方法處理，冰鮮貯藏過程中的TVB-N值見圖3。

圖3 冰鮮鴿貯藏過程中揮發性鹽基氮含量Fig. 3 Volatile base nitrogen content of pigeons during chilled storage

由圖3可知，冷藏初期TVB-N值變化不大，在冷藏中后期，TVB-N值呈快速增長趨勢。

冷藏3d，空白組為二級鮮肉，臭氧水處理組均為一級鮮肉。

冷藏5d，空白組的鴿肉TVB-N值≥15mg/100g為二級鮮肉，臭氧水處理組≥14mg/L的鴿肉為一級鮮肉。

冷藏7d，空白組的鴿肉TVB-N值>25mg/100g，說明7d內，鴿肉在內源蛋白酶和腐敗微生物的作用下，積累了大量的堿性含氮物質[22]，使TVB-N值超過鮮肉的上限變為腐敗變質肉，不可食用；而22mg/L處理組TVB-N值仍處于一級鮮肉狀態，即22mg/L的臭氧水可以使鴿肉保持一級鮮肉狀態7d，保鮮效果良好。

總體而言，臭氧水可以降低蛋白分解速率，在短期內可以保持鴿肉的新鮮狀態。

2.2.3 臭氧處理對冰鮮鴿肉pH值的影響

乳鴿冰鮮貯藏過程，鴿肉的pH值受到糖原酵解等生理代謝影響，會隨著冷藏時間的延長而變化，因此pH值的大小也是判斷肉類食品腐敗程度最為常用的重要指標之一。pH值5.8～6.2的肉類為一級鮮肉，pH值6.3～6.6的肉類為二級鮮肉，pH值>6.7的則為變質肉。乳鴿按不同方法處理，冰鮮貯藏過程中的pH值見圖4。

圖4 冰鮮鴿貯藏過程中的pHFig. 4 pH of pigeons during chilled storage

由圖4可知，乳鴿冰鮮貯藏過程中，pH值總體呈上升趨勢，這是因為鴿肉中的內源蛋白酶和微生物分泌的蛋白分解酶的作用，降解肌肉蛋白質為多膚和氨基酸，并釋放出堿性基團，使肉的pH值升高[23]。空白組與臭氧水處理組相比增幅明顯，說明臭氧水可以抑制微生物的活動，減緩蛋白質的分解速度。

冷藏3d，空白組接近一級鮮肉標準，臭氧水處理組皆為一級鮮肉。

冷藏5d，空白組的鴿肉pH值≥6.3，為二級鮮肉，臭氧水處理組的皆為一級鮮肉。

冷藏7d，空白組已經變質，臭氧水處理仍在二級鮮肉標準內。

冷藏9d，空白組、10mg/L組的鴿肉pH值高于6.7，鴿肉已腐敗變質，其余臭氧水處理組的皆為二級鮮肉。

總體而言，臭氧水處理使鴿肉保持較長時間的新鮮狀態，且臭氧水濃度越高，保鮮效果越好。

2.2.4 臭氧處理對冰鮮鴿肉感官評價指標的影響

根據感官評分表進行評分，以平均值作為綜合評定結果。感官評價分值為<30分的肉類為變質肉，分值為21～40分的為二級鮮肉，41～50分的則為一級鮮肉。乳鴿冰鮮貯藏過程中，其所得的感官評價分值見圖5。

圖5 冰鮮鴿貯藏過程中的感官評價分值Fig. 5 Sensoryevaluation scores of pigeons during chilled storage

由圖5可知，5個處理組中，空白組冷藏3d感官評分為>30分，屬于二級鮮肉，除10mg/L組外，其余臭氧水處理組為一級鮮肉；冷藏5d，空白組<30分，仍屬于二級鮮肉，臭氧水處理組均為二級鮮肉；冷藏7d，空白組<20分，為變質肉，臭氧水處理組的感官評分分值仍處于二級鮮肉范圍；冷藏9d，空白組、10mg/L組均<20分，為變質肉，臭氧水濃度≥14mg/L的分值仍處于二級鮮肉分值范圍內。由此說明，臭氧水處理可以改善鴿子的感官質量，延長儲藏期。

3 結論

(1)本實驗通過測定肉類加工器具的菌落總數，確定消毒工具所需的最佳臭氧水濃度和處理時間。為節約能耗，建議食品企業在實際應用中可以根據器具的特性選擇合適的臭氧濃度，消毒刀具和剪刀時可以選14mg/L的臭氧濃度處理30s；砧板和絞肉機可以選擇10mg/L的臭氧水濃度處理60s。

(2)通過測定鴿肉的菌落總數、TVB-N值、pH值和感官來評價臭氧水的保鮮效果。結果表明，未經臭氧水處理的鴿肉最長保鮮期為7d，冷藏7d時，所有指標均表明鴿肉為變質肉，不可食用；而臭氧水處理組的鴿子在冷藏7d時，菌落總數、pH值、感官指標均在二級鮮肉標準內，TVB-N值指標下除22mg/L組為一級鮮肉外，其余各組均為二級鮮肉，即經臭氧水處理過的鴿子在冷藏7d時，所有指標均在二級鮮肉標準內，可供食用。冷藏9d，臭氧水濃度<18mg/L的組別菌落總數超標，鴿子已變質，不可食用。

綜上所述，臭氧水具有很好的抑菌效果，可以延長鴿肉的貯藏期至7d。考慮到經濟因素以及食用品質因素，企業在實際應用中可選擇14mg/L臭氧水濃度處理鴿肉，該濃度下的鴿子在冷藏3d時TVB-N值、pH值、感官指標可達一級鮮肉標準，冷藏5d時TVB-N值、pH指標下仍保持一級鮮肉狀態，菌落總數、感官指標也處于二級鮮肉標準內，可食用。